机械行业：控制系统温度，温控助力数字经济

敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告控制系统温度，温控助力数字经济证券研究报告华安机械 张帆 S0010522070003徒月婷 S00105221100032023年3月15日敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所核心观点2•ChatGPT热度的迅速提升，带动AI算力需求提升，数据中心（IDC）规模提升，全球保持10%的复合年增长率，国内保持约27%的复合年增长率，作为数据中心基础设施IDC温控迎来行业大发展的机会，液冷技术的成熟将助力数字经济安全发展，有望于2023年超预期表现。•新能源发电量的爆发，带来的发电不稳定以及电网超负荷的问题，需要由储能来解决，迎来了储能装机量的提升，特别是2023年开始工商业大储的需求强劲。作为储能系统安全的稳定器，储能温控迎来爆发的机遇。•温控行业，布局数据中心温控+储能温控的公司，分别是英维克、同飞股份、高澜股份、科华数据；同时佳力图和依米康也积极布局数据中心温控。其中，英维克于2022年发布“全链条”储能液冷2.0产品，于2023年3月17日发布全新数据中心液冷产品（冷板式/浸没式）；依米康于2023年发布与重要战略客户联合开发浸没式液冷产品，助力数据中心节能降耗。•综合以上分析，重点建议关注公司：【英维克】kVcX9ZtVmRmRtO7NdN8OsQnNmOmPeRnNnOlOqRsP6MnMtMMYnNmRvPoOoM敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告目录1 温控设备作为工业发展稳定器，行业蓬勃发展2 温控行业前景广阔，细分赛道机会充足3 投资建议与相关公司推荐4 风险提示敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所1.1 温控技术介绍4•提供热管理的温控系统成为储能系统效率关键因素，是系统效率的保证。目前主要形成了以液冷和风冷为主的技术路线。传统风冷系统结构简单成本较低，随着系统的发展低功耗、高集成度、高换热效率的液冷逐渐占据主要热管理市场。图1：风冷和液冷机组的对比资料来源：高澜股份官网，华安证券研究所整理风冷机组液冷机组单体电池温差±5℃以上；开放式电池包IP20防护等级；大量的风机组件整体可靠性低；单体电池温差大电芯寿命8-10年左右单体电池温差±3℃以下；封闭式电池包IP67防护等级；系统整体组件少可靠性高；单体电池温差小电芯寿命12-15年左右占地液冷机组为风冷机组的70%投资液冷机组为风冷机组的95%运维液冷机组为风冷机组的80%敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所1.2 温控应用场景5•根据应用场景来看，通常温控设备试用场景主要包括：工业级别、机房类、电池热管理级别，以及电子芯片级别四大应用场景。•工业级别温控对于环境和定制化程度最高，需满足温度、湿度、洁净度等多方面要求，该场景以风冷/水冷为主；机房类主要满足降温和节能需求，其温控技术主要以风冷向间接蒸发冷却技术过渡，目前机房液冷技术也逐步成熟；随着动力电池和储能电池的蓬勃发展，电池热管理的安全性和降温效果也随之提升，其温控技术以风冷向液冷逐步过渡；电子芯片级别的散热空间有限，零部件体积小，对于技术和工艺水平要求较高，主要以定制化为主。图2：温控产品分类资料来源：百度百科，华安证券研究所整理敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告目录1 温控设备作为工业发展稳定器，行业蓬勃发展2 温控行业前景广阔，细分赛道机会充足3 投资建议与相关公司推荐4 风险提示敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所2.1 液冷技术介绍7•液冷技术散热效率远高于风冷，市场发展空间大。目前液冷主要有三种模式：喷淋式、冷板式、浸没式。•喷淋式液冷：将冷却液直接喷淋到发热器件表面或与发热器件接触的扩展表面上，液体吸收热量后排走，再与外部冷源进行热交换。喷淋式冷却目前在数据中心的大规模应用与实践较少。•冷板式液冷：液体不直接接触发热的器件如服务器，而是通过装有液体的冷板导热，后通过液体循环带走热量。冷板通常采用导热性良好的金属如铜、铝等制成，内盛液体。冷板式液冷技术，服务器等发热期间不用直接接触液体，所以不需要对数据中心机房设备进行重新改造，可操作性更强，因此是我国最早采用的液冷方式，成熟度较高，应用较广泛。•沉浸式液冷：将发热器完全浸没在冷却液中，发热器件与液体直接接触并进行热量交换，因此散热效率比冷板式更高。可支持更高功率密度的IT部署，提升能源使用效率。资料来源：华安证券研究所整理图3：2022年新型储能技术对比比较项目 喷淋式 冷板式 浸没式 成本 通过改造旧式服务器和机柜，增加必须的装置，成本较小 冷板要求的规格多，大多需要单独定制，成本较高 冷却液用量较多，与冷板式相比成本居中 可维护性 中等 优秀 较差 空间利用率 最高 较高 中等 兼容性 直接接触，材料兼容性较差 未与主板和芯片模块进行直接接触，材料兼容性较强 直接接触，材料兼容性较差 安装简洁程度 不改变服务器主板原有的形态，安装便捷 不改变服务器主板原有的形态，保留现有服务器主板，安装便捷 改变服务器主板原有结构，需重新安装 可循环 采用循环泵，实现资源的再利用，降低运营成本 采用双路环状循环，对冷冻液实现二次利用，降低运营成本 通过室外冷却装置进行循环，降低运营成本 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所2.2 AI算力提升带动数据中心温控需求强劲8•伴随ChatGPT的热度提升，人工智能、大数据蓬勃发展，提高了AI算力的要求，带动了数据中心温控的强劲需求。数据中心作为数据存储及传输的重要节点，受益于数据量的大幅度提升而快速发展。全球保持10%的复合年增长率，国内保持27%的复合年增长率，在数字经济的带动下，未来有望超预期发展。图4：全球IDC市场规模资料来源：CAICT，华安证券研究所整理图5：中国IDC市场规模注：CAICT，华安证券研究所整理注：CAICT，华安证券研究所整理敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所2.2 AI算力提升带动数据中心温控需求强劲9•数据中心耗能量增长迅速。数据中心由微模块、供配电设备、温控设备、IT及网络设备、管理和软件以及预制模块化等组成，为保证数据中心服务器的正常运转，服务器需要长时间不间断运转以向下游客户提供服务，因此耗电量十分巨大。•降低PUE值是数据中心降耗关键，温控系统占据核心比重。数据中心的温控系统为保证数据中心的IT设备及电源、电池等其他设备的高效稳定运行提供适宜的温度及湿度环境，其自身也消耗大量电能，约占整个数据中心能耗的20%-40%，是数据中心能耗最大的辅助设备。PUE(Power Usage Effectiveness)是衡量数据中心运行效率的指标，其越接近于1，代表数据中心对于电能的利用越有效率。根据《全国数据中心应用发展指引》数据，2017-2019年，我国在用超大型、规划在建大型和超大型数据中心PUE值均呈下降趋势，说明降低数据中心的PUE值并实现能耗降低成为发展趋势。图6：全国数据中心PUE值情况资料来源：ODCC，华安证券研究所整理敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所2.2 AI算力提升带动数据中心温控需求强劲10•间接蒸发冷却